Журнал неврологии и психиатрии / 2004 / NEV_2004_12_10

Известно, что сильное стрессовое воздействие может явиться причиной психических и психосоматических нарушений. В таких случаях патогенез расстройств определяется не только гуморальными механизмами по Г. Селье [12], но и реакцией центральной и вегетативной нервной систем [17, 18]. При индивидуальном прогнозировании устойчивости или предрасположенности субъектов к стрессовым реакциям особое значение имеют тип поведения и особенности личности.

© А.В. Сергутина, Л.М. Герштейн, 2004

Рядом авторов [10, 15, 16, 20, 21] было высказано предположение, что у животных можно выявить не только типы высшей нервной деятельности, но и психологические типы, сходные с таковыми у человека. На принципиальную возможность использования поведенческих реакций животных в качестве моделей психических функций, лежащих в основе поведения человека, указывают и работы по генетике поведения [5]. В этом отношении особый интерес представляют крысы разных генетических линий, в частности Вистар и Август. Крысы линии Вистар известны своей устойчивостью к стрессу, в то время как крысы линии Август предрасположены к нему. Это

дало основание рассматривать эти линии как генети- ческие модели разных реакций на стрессовую ситуацию. В норме эти животные отличаются межлинейно и внутрилинейно по цитохимическим показателям обмена нейромедиаторов и белков в зависимости от высокой или низкой двигательной активности в «открытом поле» [2, 4, 13], а в условиях реакции на острый стресс также по содержанию дофамина, норадреналина и адреналина в надпочечниках [18].

Ранее нами [3, 7] было установлено, что крысы линии Вистар с высокой и низкой двигательной активностью в «открытом поле» после введения L-ДОФА, т.е. при создании гиперактивности дофаминергиче- ской системы, могут служить моделью двигательных расстройств у человека. Существенно, что при этом возникают определенные морфохимические сдвиги в двигательных структурах мозга. Однако реакции на стресс разных линий животных не исследовались.

Целью настоящей работы было изучение обмена нейромедиаторов и белков в мозге крыс линий Август и Вистар, т.е. предрасположенных и устойчивых к стрессу, в условиях гиперактивности дофаминерги- ческой системы в зависимости от исходного двигательного и эмоционального поведения животных.

Материал и методы

В исследовании были использованы 12 крыс-сам- цов линии Вистар массой тела 200—220 г и 6 крыссамцов линии Август массой тела 180—200 г. Для определения двигательной активности животных тестировали в «открытом поле». Если по горизонтальной плоскости крысы линии Вистар пересекали менее 70 квадратов, то они определялись как животные с низкой двигательной активностью (НДА В), если пересекали более 140 квадратов — с высокой двигательной активностью (ВДА В). У предрасположенных к стрессу крыс линии Август исследовали только одну группу — с низкой двигательной активностью (НДА А).

После тестирования каждая группа крыс была разделена на 2 подгруппы — контрольную и опытную. Животным контрольной подгруппы вводили внутрибрюшинно физиологический раствор, а животным опытной подгруппы в течение 2 нед внутрибрюшинно вводили L-ДОФА в форме препарата мадопар-125 в дозе 25,5 мг/кг массы тела ежесуточно1. Мадопар-125 состоит из 100 мг леводопы и 25 мг ингибитора периферической декарбоксилазы — бенсеразида гидрохлорида, препятствующего его расщеплению, он используется в клинике для лечения паркинсонизма).

Методами количественной цитохимии определяли активность ферментов обмена белков и нейромедиаторов в следующих структурах мозга: в сенсомоторной коре (слои III и V), в хвостатом ядре, а также в прилежащем ядре (мезолимбическая система) и поле СА3 гиппокампа (лимбическая система). Последние две структуры, как известно, не имеют непосредственного отношения к двигательной функции.

1 Использовали препарат фирмы “Hoffman La Roche” (Швейцария).

Через 30—40 мин после последней инъекции ма- допара-125 не менее 3 крыс каждой из указанных выше подгрупп декапитировали под легким эфирным наркозом. Активность ферментов определяли в криостатных срезах толщиной 20 мкм, изготовленных из блоков мозга, замороженных в микротоме Крио-кат (США).

Для изучения были выбраны следующие ферменты: аминопептидаза (АМП), глутаматдегидрогеназа (ГДГ), моноаминоксидаза (МАО) и ацетилхолинэстераза (АХЭ). При этом мы учитывали, что АМП является ферментом пластического обмена и участвует в распаде белков организма. ГДГ — фермент обмена глютаминовой кислоты, связывает метаболизм аминокислот с циклом Кребса, в том числе через γ-аминобутиратный шунт, ее анион глутамат является нейромедиатором ЦНС, особенно важным для такой структуры, как гиппокамп [9]. АХЭ участвует в инактивировании ацетилхолина в холинергической системе, в которую также входит гиппокамп [19]. Активность МАО на субстрате триптамин исследуется как один из показателей изменения состояния серотониновых рецепторов [6, 23].

Активность АМП выявляли по методу Л.М. Герштейн [1], ГДГ — по L. Rubinstein и соавт. [25], MAO (субстрат триптамин) — по G. Glenner и соавт. [22], АХЭ — по M. Karnovsky и J. Roots [24]. Продукты гистохимических реакций цитофотометрировали с помощью микроскопа ЛЮМАМ-И 3 (Россия) с максимумом поглощения при длине волны для ГДГ и МАО 589 нм, для АХЭ — 488 нм, для АМП — 550 нм. Используя зонд диаметром 2,5 мкм, измеряли по 150 нейронов или проводили 150 дискретных измерений нейропиля (МАО и АХЭ). Подробное описание использованных методик имеется в ранее опубликованной работе [14].

Оценку статистической значимости полученных данных проводили по t-критерию Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Активность исследованных ферментов в группах крыс Вистар — ВДА В и НДА В — после введения мадопара по сравнению с контрольными группами представлена в табл. 1.

В группе ВДА В после введения мадопара в хвостатом и прилежащем ядрах мозга выявлен более высокий (±23 и ±12% соответственно) уровень активности ГДГ, а показатели активности АМП, МАО и АХЭ у контрольных и подопытных животных практи- чески не отличались. В слоях III и V сенсомоторной коры и гиппокампе отличий исследованных показателей от контрольного уровня не обнаружено.

У крыс группы НДА В в отличие от контрольных крыс и крыс ВДА В после введения мадопара в слоях III и V сенсомоторной коры уровень активности АМП был ниже на 17—18%, в то время как в хвостатом ядре подопытных животных показатели активности АМП и ГДГ были снижены соответственно на 22 и 13%, в прилежащем ядре — снижены соответственно на 13 и 18%, а в их гиппокампе на 21% была повышена активность ГДГ и на 13% увеличен показатель активности АХЭ.

линии Вистар. Это в определенной мере соответствует данным литературы [11] о различиях в поведении крыс указанных линий: у крыс линии Август отмечается заторможенность движений и длительная неподвижность в различных позах на периферии «открытого поля», а у крыс линии Вистар — потеря чувства страха (частый выход в центр, стойки в центре «открытого поля»).

Полученные в настоящей работе результаты дают нам основание отметить, что повышение уровня до-

фамина в организме, в том числе при передозировке препаратов L-ДОФА, у человека может оказывать различное влияние на поведение, обусловленное особенностями нейрохимических перестроек в лимбиче- ской системе мозга и типом нервной системы. Поэтому при индивидуальном прогнозировании устойчи- вости к стрессу и экстремальным ситуациям важное место следует отводить исходной генетически обусловленной эмоциональной реактивности и двигательной активности.

1.Герштейн Л.М. К методу гистохимического выявления аминопептидазы в нервной ткани. Цитология 1965; 7: 6: 769—773.

2.Герштейн Л.М., Камышева А.С., Чеботарева Т.Л. и др. Морфохимическая характеристика мозга крыс линии Вистар, различающихся по локомоторной активности в открытом поле. Журн высш нервн деят 1991; 41: 2: 300—306.

3.Герштейн Л.М., Сергутина А.В., Кукуев Л.А. Влияние отмены препаратов L-ДОФА на вызванные ими патохимические изменения двигательных структур мозга. Вопр мед химии 1994; 40: 5: 4—8.

4.Герштейн Л.М., Сергутина А.В., Худоерков Р.М. Морфохимиче- ская характеристика мозга крыс, генетически предрасположенных (Август) и устойчивых (Вистар) к эмоциональному стрессу. Нейрохимия 2000; 17: 2: 135—139.

5. Колпаков В.Г. Кататония у животных. Новосибирск: Наука 1990.

6.Комиссаров И.В., Абрамец И.И., Самойлович И.М. Триптамин как эндогенный модулятор чувствительности нейронов к серотонину. Нейрофизиология 1989; 21: 3: 352—357.

7.Кукуев Л.А., Сергутина А.В., Герштейн Л.М. Патохимические изменения двигательных структур мозга под влиянием введения препаратов L-ДОФА и их отмены (экспериментальное исследование). Журн невропатол и психиат 1994; 94: 5: 28—32.

12.Селье Г. Стресс без дистресса. М: Прогресс 1982.

13.Сергутина А.В., Герштейн Л.М. Связь морфохимической пластичности мозга с поведенческими особенностями животных. Материалы Международных чтений: Фундаментальные и клинические аспекты интегративной деятельности мозга. Конференция к 100-летию Э.А. Асратяна: Тезисы. М 2003; 201—202.

14.Сергутина А.В., Рахманова В.И. Влияние пептида дельта-сна на активность некоторых ферментов в структурах мозга, чувствительных к стрессу крыс Август (цитохимическое исследование). Нейрохимия 1998; 15: 3: 303—307.

15.Симонов П.В. Эмоциональный мозг. М: Наука 1981.

16.Симонов П.В. Мотивированный мозг. М: Наука 1987.

17.Судаков К.В. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. Рязань: Горизонт 1998.

18.Эмоциональный стресс: теоретические и клинические аспекты. Под ред. К.В. Судакова, В.И. Петрова. Волгоград: Комитет по печати и информации 1997.

19.Douglas R.I. Pavlovian conditioning in the brain. In: Inhibition and Learning. Eds. R.A. Boakes, M.S.L. Hallidey. NY: Acad Press 1972; 529—553.

20.Garau A., Garsia-Sevilla L. Personality in rats and pain measures. Person and Individ Differ 1986; 7: 4: 567—569.

циональной реактивности и двигательной активности крыс в новой обстановке. Успехи физиол наук 1986; 17: 1: 92—109.

9.Отмахов Н.А. Нейрональная сеть гиппокампа: морфологиче- ский анализ. Успехи физиол наук 1993; 24: 4: 79—101.

10.Павлов И.П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных. М: Наука 1973.

11.Попова Н.С., Сергутина А.В., Герштейн Л.М. Взаимосвязь поведения и морфохимического состояния корково-подкорковых структур мозга у крыс Август и Вистар при действии L-ДОФА. Всероссийская конференция «Пластичность и структурно-функ- циональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга»: Тезисы. М: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева 2003; 74.

divid Differ 1984; 5: 5: 511—532.

22.Glenner G.G., Burtner H.I., Brown G.W. The histochemical demonstration of monoaminoxidase activity by tetrazolium salts. J Histochem Cytochem 1957; 5: 6: 591—600.

23.Juorio A.V., Paterson I.A. Tryptamine may couple dopaminergic and serotonergic transmission in the brain. Gen Pharmac 1990; 21: 5: 613—616.

24.Karnovsky M.J., Roots J. A direct colouring method for cholinesterases. J Histochem Cytochem 1964; 12: 3: 219—221.

25.Rubinstein L.J., Klatso J., Miguel J. Histochemical observations on oxidative enzyme activity of glial cells in a local brain injury. J Neuropathol Exp Neurol 1962; 21: 116—136.

Поступила 27.05.04